电子科技大学：《半导体物理》课程教学资源（PPT课件讲稿）第六章 半导体界面及接触现象

第六章半导体界面及 接触现象 半一半接触 金一半接触

第六章 半导体界面及 接触现象 半 — 半接触 金 — 半接触

§61半导体的pn结 pn结的形成和种类

§6.1 半导体的p-n结 一 、p-n结的形成和种类

1.合金法 2.扩散法 用合金法制备的pn结一般为突变结; 用扩散法制备的pn结一般为缓变结, 杂质浓度逐渐变化

1．合金法 2．扩散法 用合金法制备的p-n结一般为突变结； x N NA ND 用扩散法制备的p-n结一般为缓变结， 杂质浓度逐渐变化

二、平衡p-n结的特点 1.平衡p-n结的形成 P型材料的多子用po表示,少子为npo,N 型材料的多子用mn表示,少子用pm表示

二、平衡p-n结的特点 1．平衡p-n结的形成 P型材料的多子用ppo表示，少子为npo，N 型材料的多子用nno表示，少子用pno表示。 P N ° • _ _ _ _ _ + + + + + ε J扩 J漂

平衡后:J=/漂 形成恒定的电场,称为内建场,它存在于结区 处于热平衡状态的结称为平衡结。 2.平衡p-n结的能带及势垒 p型:(E FpSe (E F)n n型:(EF)n>E FpS(E

平衡后：J扩=J漂 形成恒定的电场，称为内建场，它存在于结区。 处于热平衡状态的结称为平衡结。 2．平衡p-n结的能带及势垒 F p F n n i p i E E n E E ( ) ( ) : (E ) p : (E ) F F         型 型

当二者接触后,电子由N→>P,空穴由P→N, (EF)my,(EF)个 (EFn=(EFP-EF J扩=J/漂 有一恒定的电场e,方向由N→P q VD EE P

当二者接触后，电子由N→P，空穴由P→N, (EF)n，(EF)p (EF)n=(EF)p=EF J扩=J漂 有一恒定的电场，方向由N→P P N EF qVD

平衡时: 2 0 0 KT,Pp0·nno q KT,N4·N A D In q 23

平衡时： 2 np0 pp0 = ni  2 0 0 ln i p n D n p n q KT V   = 2 ln i A D D n N N q KT V   =

非平衡pn结 正偏pn结的能带(P+N) P N E内 q(VDv VD

三、非平衡p-n结 1．正偏p-n结的能带 (P+,N-) P N Ε内 + － qVD q(VD－V)

P 电子扩散区结区空穴扩散区 2.正偏时载流子的运动和电流成分

2．正偏时载流子的运动和电流成分 P 电子扩散区 结区 空穴扩散区 N xp’ xp xn xn’ Jp Jn x J

3.正偏下的电流密度 KT 其中 q S 10 10

3．正偏下的电流密度          = −1 KT q v s J J e 其中： p o n n n o p p s n L qD p L qD J = +